Los aldehidos y cetonas en la naturaleza

Los aldehidos y cetonas en la naturaleza

de HUEBLA SASNALEMA ESTEFANNY CAROLINA -
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1. Que función cumplen estos compuestos en el organismo

Los aldehídos y cetonas cumplen funciones esenciales en el metabolismo de los seres vivos. Participan como intermediarios en rutas bioquímicas importantes como la glucólisis, la respiración celular y la síntesis de lípidos. También forman parte de compuestos que actúan como señales químicas, hormonas o vitaminas.

  • Intermediarios Metabólicos: Son componentes clave en numerosas rutas metabólicas, tanto catabólicas (degradación) como anabólicas (síntesis). Por ejemplo, la glucólisis, una ruta central para la obtención de energía, involucra varios aldehídos y cetonas como intermediarios (ej. gliceraldehído-3-fosfato, dihidroxiacetona fosfato).
  • Componentes de Carbohidratos: Los monosacáridos (azúcares simples) son polihidroxialdehídos (aldosas) o polihidroxicetonas (cetosas). La glucosa es una aldohexosa y la fructosa es una cetohexosa. Estos azúcares son la principal fuente de energía y componentes estructurales en el cuerpo (ej. ribosa y desoxirribosa en el ADN/ARN).
  • Componentes de Lípidos: Muchos lípidos, especialmente los que forman parte de las membranas celulares o que actúan como hormonas esteroides, contienen grupos carbonilo (presentes en aldehídos y cetonas) que influyen en su reactividad y estructura.
  • Señalización Celular y Hormonas: Algunas moléculas de señalización y hormonas tienen estructuras aldehídicas o cetónicas que son esenciales para su función biológica. Por ejemplo, algunas hormonas esteroides son cetonas.
  • Neurotransmisores: Ciertos neurotransmisores o sus precursores pueden contener grupos carbonilo, afectando la comunicación neuronal.
  • Visión: El retinal (un aldehído derivado de la vitamina A) es una molécula fundamental en el proceso de la visión, ya que su cambio de conformación al absorber la luz inicia la cascada de señalización que lleva a la percepción visual.
  • Síntesis de Proteínas: Los aldehídos pueden reaccionar con los grupos amino de las proteínas, formando bases de Schiff, que son importantes en diversas reacciones enzimáticas y modificaciones proteicas.


2. Cuales son sus funciones en la naturaleza

En la naturaleza, los aldehídos y las cetonas son ubicuos y cumplen roles diversos, desde la comunicación entre organismos hasta la estructura de biomoléculas y la defensa:

  • Aromas y Sabores: Muchos de los compuestos responsables de los aromas y sabores agradables en flores, frutas y especias son aldehídos o cetonas. Por ejemplo, la vainillina (aldehído en la vainilla), el cinamaldehído (aldehído en la canela), la frambinona (cetona en la frambuesa) o la carvona (cetona en la menta verde y el alcaravea).
  • Feromonas: Son moléculas de señalización química utilizadas por los animales (especialmente insectos) para la comunicación intraespecífica, como atraer a la pareja, marcar territorio o señalar peligro. Muchas feromonas tienen estructuras aldehídicas o cetónicas.
  • Pigmentos: Algunos pigmentos naturales que dan color a plantas y animales, como las carotenoides (que contienen grupos carbonilo), son cetonas o aldehídos.
  • Defensa y Toxicidad: Algunas plantas producen aldehídos o cetonas como mecanismos de defensa contra herbívoros o patógenos, pudiendo ser tóxicos o repelentes. Por ejemplo, los aldehídos alifáticos volátiles liberados por hojas dañadas actúan como señales de estrés.
  • Construcción de Polímeros Naturales: Como se mencionó, los carbohidratos (monosacáridos) son la base para la formación de polímeros complejos como celulosa y almidón, que son estructurales y de almacenamiento de energía en plantas.
  • Precursores Biosintéticos: Sirven como puntos de partida o intermediarios en la biosíntesis de una vasta gama de compuestos orgánicos más complejos (vitaminas, esteroides, alcaloides, etc.).

En la naturaleza, los aldehídos y cetonas:

  • Regulan procesos biológicos como la maduración de frutos (ej. etanal).

  • Forman parte de feromonas y otros compuestos que permiten la comunicación entre especies.

  • Son productos de la degradación de carbohidratos y grasas en organismos vivos.

  • Participan en la formación de compuestos aromáticos presentes en flores, frutas y hojas, aportando olor y sabor.


3.  Muchas de las sustancias necesarias para los sistemas vivos son aldehídos y cetonas., mencione 4 y su importancia

  • Glucosa (Aldehído - Aldohexosa):


Importancia: Es la principal fuente de energía para la mayoría de las células en los organismos vivos, especialmente el cerebro. Se cataboliza a través de la glucólisis y el ciclo de Krebs para producir ATP. También es la unidad monomérica de polisacáridos de almacenamiento como el almidón y el glucógeno, y componentes estructurales como la celulosa y la quitina.

  • Fructosa (Cetona - Cetohexosa):


Importancia: Es un azúcar simple que se encuentra en frutas y la miel. Es un componente del disacárido sacarosa (azúcar de mesa) junto con la glucosa. Se metaboliza en el hígado y es otra fuente de energía para el cuerpo. Aunque se metaboliza de forma diferente a la glucosa, también contribuye a la producción de ATP.

  • Retinal (Aldehído):


Importancia: Es una forma de vitamina A y es absolutamente esencial para la visión. Se une a las proteínas opsina para formar rodopsina (en los bastones) y fotopsinas (en los conos). Cuando la luz incide sobre el retinal, sufre un cambio de conformación (de cis a trans), lo que desencadena una cascada de señalización que conduce a la percepción de la luz y la formación de imágenes en el cerebro.

  • Cortisol (Cetona - Esteroide):


Importancia: Es una hormona esteroide glucocorticoide fundamental producida por las glándulas suprarrenales. Desempeña un papel crucial en la regulación del metabolismo (glucosa, proteínas, grasas), la respuesta al estrés (ayuda al cuerpo a manejar el estrés), la supresión de la inflamación y la regulación del sistema inmunitario. Su presencia de grupos cetona es vital para su estructura y actividad biológica.


BIBLIOGRAFÍAS: